| 研究課題/領域番号 |
15380160
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
農業土木学・農村計画学
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| 研究機関 | 明治大学 (2005)
岩手大学 (2003-2004) |
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研究代表者 |
登尾 浩助 明治大学, 農学部, 助教授 (60311544)
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| 研究分担者 |
古賀 潔 岩手大学, 農学部, 教授 (70091642)
颯田 尚哉 岩手大学, 農学部, 助教授 (20196207)
阿部 芳彦 岩手県立大学, ソフトウェア情報学部, 教授 (00005472)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2005
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| キーワード | 家畜ふん尿 / 牧草地 / 黒ボク土 / 亜酸化窒素ガス / 硝酸態窒素 / アンモニア態窒素 / 寒冷地 / 選択的採取法 |
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| 研究概要 |
搾乳牛のふん尿を還元している黒ボク土が主体のリードカナリーグラス牧草地で調査を行なった。熱収支式を使って推定した牧草地からの蒸発散量は、ボーエン比法による測定値と良く一致した。温室効果ガス等(N_2O,CO_2,CH_4,NH_3)のフラックスを選択的採取法で経時的に測定した。N_2OとCO_2ガスでは、牧草地と大気の問で積雪期も含めて周期的にガス交換が行なわれていることが判明した。土壌中のアンモニア態窒素(NH_4^+N)と硝酸態窒素(NO_3^-N)の窒素安定同位体比(δ^<15>N)を測定することによって、家畜尿散布直後にはNH_3の揮散と硝化が起こり、硝化後直ぐに脱窒が起こっていることが分かった。従って、尿散布後のN_2Oガス発生は、硝化反応と脱窒反応の両方に起因すると考えられた。硝化反応は低温になるほど緩慢てあったのて、積雪期に観測されたN_2Oガスフラックスは、脱窒反応により発生していると考えられた。N_2Oガスフラックスは土壌水分量が増加するに従って線形的に大きくなることが分かった。このことは、降雨後に大きなN_2Oガスフラックスが発生することの一因であると考えられた。黒ボク土への陰イオン吸着が確認され、陰イオン吸着が地下水へのNO_3^-N移動が比較的小さいことの一因と考えられた。吸着されたNO_3^-Nの脱窒反応によって周年的なN_2Oガスフラックスが観測されたと考えられた。全窒素投入量に対するN_2O放出量は、およそ17%と評価された。初春には土壌融解が観察され、それに伴って土壌水分の大移動が起こることが分かった。土壌水分量が温室効果ガス発生に影響を及ぼしているので、土壌の凍結融解現象と温室効果ガス発生に関する研究を更に進める必要がある。土壌中における水分、溶質、熱の2次元3連成移動モデルが完成した。家畜ふん尿還元管理法を提案する際には、水環境と大気環境への影響を考慮する必要がある。
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